为减少导叶体油孔加工偏差，通过一系列的工序准备和划线找正方法，使镗床主轴中心线与油孔中心线重合，顺利完成油孔加工。
首套5000kW高功率喷水推进装置系国内自主研制，其质量和体积都较大， 以毛坯状态交货，为保证导叶体内部质量达到要求，需要在交货前进行固溶处理，之后在翼型叶片上钻出导叶体油孔并完成一道水压0.8MPa的试压工序，以检验叶片油孔加工及导叶体内部质量是否达标。由于导叶体油孔贯穿整个翼型厚叶片，若在加工过程中，油孔角度出现较大加工偏差，则会使叶片工作面和背面距油孔厚度一边大、一边小或直接偏向钻穿，试压时发生叶片泄漏，导致产品报废，造成巨大的经济损失。
１.材质及结构特点
导叶体的毛坯材质为Z G022Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢， 质量近3t ， 最大直径1 930mm，高度1 400mm，其内外腔体由11片均匀分布的叶片连接，其中有2片为翼型厚叶片，需要从对应的外壳凸台处径向贯穿厚叶片钻出一个细长润滑油孔，通过这个油孔注油来向导叶体中心转轴输送润滑油，起到润滑、降温的效果， 保证主轴正常运行。图1所示为导叶体结构。
图 1
2.在立式车床上加工
加工导叶体油孔需要有钻孔基准，根据工件特点，以导叶体法兰平面为钻孔基准。
（1）粗加工前的准备。
①无损检测：用X射线探伤仪检测叶片是否有超出验收质量标准的缺陷， 若有， 则进行修补至达到标准， 防止在钻油孔的过程中因有缺陷导致油孔不合格而造成工件报废。
②修型：将导叶体毛坯11片翼型叶片修磨一致。
③工件进行固溶处理（淬火）。
④设备：采用瓦房店车床CK5240数控双柱立式车床， 最大加工直径4 000mm，最大工件高度2 500mm。
（2）法兰平面加工。
①用单独设计的夹具将导叶体毛坯法兰朝上放置在立式车床上。
②以修磨好的导叶体叶片叶尖处在同一水平高度为参照基准， 将导叶体毛坯调平并调至回转台的中心。
③ 将法兰直径粗加工至φ 1 910mm，法兰厚度加工至56mm。
3.在数显卧式铣镗床上加工
由于有2个导叶体油孔，所以以其中一个为例进行叙述。在钻孔之前，先要在粗加工后的导叶体工件毛坯上画一条中线，此中线作为标记油孔中心线在法兰端面上的投影用，如图2所示。工件上的中线要经过法兰端和喷口端的中心。
油孔加工设备采用沈阳中捷机床的数显卧式铣镗床TPX6213，镗轴最大行程900mm。具体加工步骤如下：
图 2
（1）如图2所示， 用辅助工具在划线平板上按图样放置工件， 划出工件中线后， 按图样A、B标记在工件毛坯法兰外圆边打上标记， 以标记为起点，在工件毛坯法兰外圆边界上用游标卡尺分别测量出512.1mm、629.1mm，即图样上的C、D两点，并打上标记，C、D两点的连线即为油孔中心线在法兰端面上的投影，也即是钻头要经过的轨迹。
图 3
1.铣镗床工作台 2.油孔 3.钻头 4.铣镗床主轴 5.铣镗床平旋盘 6.划线平板
（2）如图3所示， 由于在铣镗床工作台上无法划线，选用一块划线平板来辅助划线加工。将划线平板放在铣镗床工作导轨上，并用夹具固定，在平板上涂刷一定范围的记号，并用划线针沿铣镗床主轴划一条直线（与铣镗床主轴中心线重合） ， 将导叶体工件放置在划线平板上，使工件法兰端面上C、D标记坐落在此直线上，并用夹具将导叶体工件和划线平板固定，这样铣镗床主轴中心线与油孔中心线在一个与工作台垂直的平面上，依照粗加工后的设计图样，导叶体法兰平面至凸台处油孔中心线距离为304mm，先将主轴中心线沿垂直工作台方向移至与划线平板平齐，然后将铣镗床主轴从划线平板平面垂直向凸台方向移动304mm，此时铣镗床主轴中心线与油孔中心线共线。此法加工油孔必须保证导叶体中线划线准确，因此导叶体的中线划线工序需要质检人员参与确认。
（3）导叶体油孔贯穿整个翼型厚叶片， 较为细长， 直径20mm，长度495mm，为了能顺利钻穿油孔， 最后成孔时选用φ 20mm×800mm硬质合金钻头。由于油孔较长，如果预先采用长钻头，则会因钻头刚性不足发生抖动而造成钻孔较为困难，因此先采用φ 18mm×400mm钻头进行预钻， 然后采用φ 20mm×400mm钻头进行扩孔，最后换用φ 20mm×800mm钻头一次完成φ 20mm成孔，此外，在钻孔的过程中也应注意选择合适的主轴转速。
4.结语
通过一系列的划线找正、装夹和操作，以及质检人员的积极配合，先后完成了7件高功率喷水推进装置导叶体的油孔加工，且导叶体油孔加工完成后，通过水压试验检验均未发生油孔泄漏，导叶体油孔完全达到了使用要求。通过水压试验，不仅检验了导叶体毛坯质量，同时也检验了油孔的加工质量。
作者：湖北省天门泵业有限公司 高峰，中国船舶工业集团公司第七八研究所 董新国
本文发表于《金属加工（冷加工）》2016年第10期第31页，版权归金属加工杂志社所有，如转载注明来源。
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